Zdroje tepla pro tepelná čerpadla
Co jsou zdroje tepla u tepelných čerpadel?
Zdrojem tepla je místo, ze kterého tepelné čerpadlo odebírá svoji energii. Namísto výroby tepla spalováním využívá tepelné čerpadlo existující teplo z okolního prostředí a přenáší ho do budovy.
Toto teplo z okolního prostředí může pocházet z:
- venkovního vzduchu,
- země,
- vodních zdrojů,
- odpadního tepla z technických systémů.
Zdroj tepla se vždy nachází mimo budovu a tvoří počáteční bod procesu vytápění.
Na základě lokality, dostupného místa a typu budovy jsou v závislosti na zdroji tepla k dispozici různé systémy tepelných čerpadel.
ZEMĚ (prstencový příkopový kolektor)
Prstencový příkopový kolektor odebírá teplo ze země prostřednictvím potrubí s chladivem, která jsou uložena přímo v půdě. Díky tomu probíhá příjem tepla bez přídavného solankového okruhu.
Tato konstrukce umožňuje efektivní přenos energie při vhodných půdních podmínkách.
ZEMĚ (plošný kolektor)
Plošné kolektory využívají jako zdroj tepla vrstvy země v malé hloubce pod povrchem. Horizontálně položené potrubní systémy přijímají z půdy akumulovanou energii z okolního prostředí a ze slunce.
Plocha kolektoru musí zůstat nezakryta, aby se země mohla přirozeně regenerovat působením slunečního záření a vlhkosti.
VODA (podzemní voda)
Tepelná čerpadla využívající podzemní vodu využívají jako stabilní zdroj tepla podzemní vodní vrstvy. Tepelná energie se odebírá prostřednictvím těžebního vrtu a prostřednictvím absorpčního vrtu se přivádí zpět do vodního okruhu.
Protože teplota podzemní vody zůstává celoročně relativně konstantní, nabízí tento zdroj tepla obzvláště stabilní provozní podmínky.
Proč jsou zdroje tepla důležité
Zdroj tepla určuje, odkud tepelné čerpadlo odebírá svoji energii předtím, než je tato energie dodána do topného okruhu.
Ovlivňuje mimo jiné:
- kolik tepla z okolního prostředí je k dispozici,
- jak stabilní zůstává teplota v průběhu roku,
- jak se systém chová během různých ročních období.
Zdroj tepla ovlivňuje interakci systému s okolním prostředím, nikoli však vnitřní princip fungování tepelného čerpadla.
Základní princip činnosti zůstává vždy stejný. Mění se pouze místo, odkud se přijímá teplo.
Jak se klasifikují zdroje tepla
Tepelná čerpadla lze klasifikovat různými způsoby. Jedno z nejdůležitějších rozdělení probíhá podle typu zdroje tepla.
Tato klasifikace odpovídá na jednoduchou otázku:
„Odkud pochází teplo?“
Nepopisuje však:
- jak je tepelné čerpadlo zkonstruováno,
- jak se instaluje,
- jak účinně pracuje,
- pro jaký typ budovy se používá.
Tato témata jsou popsána na samostatných odborných stránkách.
Hlavní typy zdrojů tepla pro tepelná čerpadla
Vzduch jako zdroj tepla
Vzduchové tepelné systémy využívají jako zdroj energie venkovní vzduch.
I studený vzduch obsahuje využitelnou tepelnou energii.
Tento zdroj tepla je obzvláště rozšířený, protože venkovní vzduch je k dispozici téměř všude.
Zjistěte více: Vzduch jako zdroj tepla
Země jako zdroj tepla
Zemní tepelné systémy využívají akumulované teplo z okolního prostředí, tudíž z vrstev půdy a hornin pod zemským povrchem.
Teplota půdy zůstává v průběhu roku relativně konstantní a díky tomu umožňuje rovnoměrné poskytování tepla.
Zjistěte více: Země jako zdroj tepla
Voda jako zdroj tepla
Systémy na bázi vody využívají energii z podzemní vody, jezer a řek.
Voda dokáže akumulovat velké množství tepla a často nabízí stabilní provozní podmínky.
Zjistěte více: Voda jako zdroj tepla
Odpadní teplo jako zdroj tepla
Systémy využívající odpadní teplo využívají nevyužité teplo z průmyslových procesů, systémů ventilace nebo technické infrastruktury.
Namísto odvádění energie bez využití se znovu používá pro účely topení a chlazení.
Zjistěte více: Odpadní teplo jako zdroj tepla
Zdroj tepla vs. technologie tepelného čerpadla
Zdroj tepla popisuje, odkud pochází energie.
Technologie tepelného čerpadla popisuje, jak se tato energie využívá.
Nezávisle na použitém zdroji tepla pracují všechna tepelná čerpadla na stejném základním fyzikálním principu.
Změna zdroje tepla změní:
- místo odběru energie,
ale nezmění:
- vnitřní mechanizmus fungování tepelného čerpadla.
Pokud chcete pochopit vnitřní fungování tepelných čerpadel, podívejte se na: Technologie tepelného čerpadla
Zdroje tepla a typy tepelných čerpadel
Systémy tepelných čerpadel jsou často popisovány na základě několika charakteristických znaků současně. K nim patří:
- typ zdroje tepla,
- konstrukce systému (např dělený systém nebo monoblok),
- rozsah teplot,
- oblast použití.
Stránky o zdrojích tepla vysvětlují výhradně původ energie z okolního prostředí.
Kombinované klasifikace systémů jsou popsány na stránkách o typech tepelných čerpadel.
Jak jsou zdroje tepla integrovány do topného systému
Z pohledu systému platí:
- Zdroj tepla se nachází mimo budovu.
- Tepelné čerpadlo přijímá energii a zvyšuje úroveň teploty.
- Topný systém distribuuje teplo v budově.
Toto funkční oddělení umožňuje kombinovat stejnou technologii tepelného čerpadla s různými zdroji tepla, aniž by se změnil základní princip systému.
Zdroje tepla určují, odkud tepelné čerpadlo odebírá svoji energii. Typickými zdroji tepla jsou venkovní vzduch, země, voda a technické odpadní teplo.
Zdroj tepla ovlivňuje napojení systému na okolní prostředí, nikoliv však vnitřní způsob práce tepelného čerpadla.
Porozumění různým zdrojům tepla přitom pomáhá pochopit, jak tepelná čerpadla využívají přírodní energii z okolního prostředí k topení a chlazení.
